实心页岩砖的烧制工艺及实心页岩砖的制作方法

专利2026-07-30  30


本发明涉及建筑材料制造,特别涉及一种实心页岩砖的烧制工艺及实心页岩砖。


背景技术:

1、煤矸石砖和页岩砖是建筑领域重要的建筑材料。煤矸石砖的主要成分是煤矸石,煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物,其主要成分是al2o3、sio2,另外还含有数量不等的fe2o3、cao、mgo、na2o、k2o、p2o5、so3和微量稀有元素(镓、钒、钛、钴)。煤矸石砖成本相比于普通黏土砖更低,而且利用率了矿上废料,是一种有利于环保的低碳建筑材料。煤矸石砖在烧制过程中会发生自燃,提供较少的外界燃烧能源即可完成烧制。

2、页岩砖有烧结页岩多孔砖、页岩空心砖、页岩砖、高保温模数砖和清水墙砖等类别,具有强度高、保温性能好、隔热、隔音等优势,而且其与传统的黏土砖施工方法相同,无需附加特殊设施和专用工具,逐渐成为了传统黏土实心砖的最佳替代品。然而,在烧制页岩砖的过程中,由于页岩砖不能自燃,其通常需要采用外燃方式,即通过向焙烧窑炉中投煤、利用天然气、电加热等方式使页岩砖达到所需的烧制温度,这过程中需要耗费大量的能源,从而大大增加了页岩砖的生产成本。


技术实现思路

1、有鉴于此,针对以上不足,有必要提出一种实心页岩砖的烧制工艺及实心页岩砖,以通过煤矸石砖坯自燃夹烧的方式烧制实心页岩砖,降低页岩砖烧制的能耗,进而降低页岩砖的生产成本。

2、第一方面,本发明提供了一种实心页岩砖的烧制工艺,包括:

3、步骤s1:利用页岩原料筛分装置进行粉料筛料,得到预设的大、中、小三种粒径大小的页岩粉料;

4、步骤s2:按照三种粒径页岩粉料的配比,将页岩粉料混合搅拌后压制成实心页岩砖坯;

5、步骤s3:将实心页岩砖坯堆放在实心煤矸石砖坯之间送入焙烧窑炉中,且实心页岩砖坯和实心煤矸石砖坯之间预留间隙,以利用实心煤矸石砖坯自燃的外焰热量烧制实心页岩砖坯。

6、优选的,步骤s1中,所述页岩原料筛分装置包括:机架、滚筒机构、分料机构和驱动机构;

7、所述滚筒机构倾斜固定安装在所述机架上,且滚筒机构的入料端高于所述滚筒机构的出料端;所述滚筒机构包括筒状滤网,该筒状滤网上沿入料端向出料端的方向划分为n个区域,筒状滤网上各区域范围内的滤网孔径互不相等,且沿入料端向出料端的方向各区域的滤网孔径依次增大;所述分料机构固定安装于所述机架上,且位于所述滚筒机构的下方,该分料机构包括n个出料口,且该n个出料口分别正对所述筒状滤网的n个区域;所述驱动机构固定安装于所述机架上,且与所述滚筒机构驱动连接,用于驱动滚筒机构将页岩原料筛分出n个不同粒径等级的页岩原料,并分别通过对应的n个出料口排出;其中,n≥2。

8、优选的,所述滚筒机构包括:转轴、外壳、初级筛分组件和次级筛分组件,初级筛分组件、次级筛分组件和外壳从内到外依次设置,且所述初级筛分组件和所述次级筛分组件关于所述转轴同轴设置;所述初级筛分组件固定在所述转轴上,所述次级筛分组件活动安装在所述转轴上,所述转轴与所述驱动机构的第一驱动轴驱动连接,以由第一驱动轴驱动转轴转动,带动初级筛分组件转动;所述驱动机构的第二驱动轴与所述次级筛分组件驱动连接,以驱动所述次级筛分组件转动;其中,初级筛分组件和次级筛分组件的转动方向相反。

9、优选的,所述初级筛分组件包括两个第一轮型固定件和若干个横杆;两个第一轮型固定件固定在转轴上,且分别位于入料端和出料端的位置;各横杆两端分别固定在两个第一轮型固定件上,且沿第一轮型固定件的外环面等距分布设置;其中,相邻两个横杆之间的间距大于筒状滤网上的最大滤网孔径;所述次级筛分组件包括两个第二轮型固定件和所述筒状滤网;两个第二轮型固定件通过轴承分别安装在入料端和出料端位置的转轴上,且入料端和出料端的第二轮型固定件均位于所述第一轮型固定件的外侧;所述筒状滤网的两端分别与入料端和出料端的第二轮型固定件的外环固定连接。

10、优选的,所述驱动机构包括:驱动电机、双出轴减速机和传动组件;所述驱动电机和所述双出轴减速机均固定安装在所述机架上,所述双出轴减速机的第一驱动轴与所述转轴驱动连接,所述双出轴减速机的第二驱动轴与所述传动组件的一端连接,该传动组件的另一端与入料端的所述第二轮型固定件连接;所述驱动电机与所述减速机驱动连接,以通过减速机分别驱动所述初级筛分组件和次级筛分组件转动;其中,所述传动组件包括第一齿轮和第二齿轮;所述第一齿轮与所述第二驱动轴驱动连接,第二齿轮通过轴承安装在所述转轴上,且与入料端的所述第二轮型固定件固定连接,所述第一齿轮和所述第二齿轮之间齿合连接;其中,所述第一驱动轴包括第一驱动子轴和第二驱动子轴,第一驱动子轴和第二驱动子轴之间设置有缓冲件;该缓冲件由至少两个回形针形状的环形件交错构成,缓冲件的两端分别与第一驱动子轴和第二驱动子轴正对的两端固定连接,以使第一驱动子轴和第二驱动子轴之间存在缓冲间隙。

11、优选的,所述页岩原料筛分装置还包括磁性金属吸附机构;该磁性金属吸附机构包括:磁性金属收集槽、电磁铁和永久磁铁,所述磁性金属收集槽包括至少两个,分别设置在所述分料机构的两侧,该磁性金属收集槽的开口朝向筒状滤网的方向,磁性金属收集槽的内部设置有永久磁铁;所述电磁铁设置在所述筒状滤网的外表面上,用于在滚筒机构转筒时通电对磁性金属进行吸附,并在经过所述磁性金属收集槽时断电失磁,以由磁性金属收集槽中的永久磁铁将磁性金属吸附。

12、优选,所述步骤s1中,大粒径的页岩粉料的粒径大小为:0.9mm~2.0mm;中粒径的页岩粉料的粒径大小为:0.2mm~0.9mm;小粒径的页岩粉料的粒径大小为:小于0.2mm;

13、所述步骤s2中,大、中、小三种粒径的页岩砖粉料的比例关系为:大粒径≤5%、中粒径≥45%、小粒径≤50%。

14、优选的,所述步骤s3中,焙烧窑炉包括进料区、烧制区和出料区,进料区设置有进口闸门,靠近烧制区的一侧设置有进口侧保温闸门,出料区设置有出口闸门,靠近烧制区的一侧设置有出口侧保温闸门;烧制区靠近进料区一侧的两端均设置有抽风机,烧制区靠近出料区一侧的两端均设置有送风机,烧制区靠近出料区一侧的位置设置有抽热管道;烧制区中沿窑车输送平台的运动方向,依次划分有预热带、高温带和冷却带;窑车输送平台贯通设置在进料区、烧制区、出料区内,所述实心页岩砖坯和实心煤矸石砖坯堆放在窑车输送平台上,以由窑车输送平台将砖坯依次输送到各区域。

15、优选的,所述步骤s3具体包括:

16、初次点窑:打开进口侧保温闸门,窑车输送平台将堆放好的包含实心页岩砖坯和实心煤矸石砖坯的砖垛送入预热带;然后关闭进口侧保温闸门并点窑升温,以使实心煤矸石砖坯开始自燃;

17、连续烧制:实心煤矸石砖坯开始自燃后,打开所述抽风机和送风机,同时将实心煤矸石砖坯已燃烧的砖垛移动至烧制区的高温带,以使实心煤矸石砖坯继续燃烧放热,并夹烧实心页岩砖坯;高温带的砖垛烧制完成后,由窑车输送平台将烧结完成的砖垛移至冷却带进行冷却,并在达到温度要求后开启出口侧保温闸门移出;

18、其中,当预热带的砖垛被移动至高温带时,未点燃的砖垛由窑车输送平台牵引依次经过进口闸门和进口侧保温闸门后进入预热带,以通过高温带砖垛燃烧的热量点燃该未点燃砖垛上的实心煤矸石砖坯;

19、当高温带的砖垛由窑车输送平台移至冷却带时,预热带处实心煤矸石砖坯已点燃的砖垛由窑车输送平台牵引运动至高温带进行烧制;

20、当烧结完成的砖垛被移至冷却带后,开启抽热管道,以降低冷却带温度,使砖坯快速冷却。

21、第二方面,本发明提供了一种实心页岩砖,包括:利用如第一方面所述的实心页岩砖的烧制工艺制备而成。

22、由上述技术方案可知,本发明提供的实心页岩砖的烧制工艺及实心页岩砖中,在烧制实心页岩砖时,首先将页岩原料筛分成预设的大、中、小三种粒径的页岩粉料。然后按照三种粒径的页岩粉料的配比,将页岩粉料混合搅拌后压制成实心页岩砖坯。进一步,将实心页岩砖坯堆放在实心煤矸石砖坯之间送入焙烧窑炉中,利用实心煤矸石砖坯自燃产生的热量烧制实心页岩砖坯。由此可见,煤矸石砖坯在烧制过程中会自燃产生大量的热量,本方案利用实心煤矸石砖坯自燃产生的热量夹烧高强度页岩砖,充分利用煤矸石砖坯自燃产生的热量,不仅减少了砖坯烧制过程中的热量浪费,而且不需要耗费大量的能源用于烧制页岩砖,大大降低了页岩砖的生产成本。此外,本方案在制备实心页岩砖时,完全利用不同粒径的页岩粉料作为原料,不需要加入粘接剂即可压制成砖坯,解决的页岩物料低粘行的问题,如此能够大大提高页岩砖的密度,进而提高页岩砖的强度和隔音性能。


技术特征:

1.一种实心页岩砖的烧制工艺,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的实心页岩砖的烧制工艺,其特征在于,步骤s1中,所述页岩原料筛分装置包括:机架、滚筒机构、分料机构和驱动机构;

3.根据权利要求2所述的实心页岩砖的烧制工艺,其特征在于,所述滚筒机构包括:转轴、外壳、初级筛分组件和次级筛分组件,初级筛分组件、次级筛分组件和外壳从内到外依次设置,且所述初级筛分组件和所述次级筛分组件关于所述转轴同轴设置;所述初级筛分组件固定在所述转轴上,所述次级筛分组件活动安装在所述转轴上,所述转轴与所述驱动机构的第一驱动轴驱动连接,以由第一驱动轴驱动转轴转动,带动初级筛分组件转动;所述驱动机构的第二驱动轴与所述次级筛分组件驱动连接,以驱动所述次级筛分组件转动;其中,初级筛分组件和次级筛分组件的转动方向相反。

4.根据权利要求3所述的实心页岩砖的烧制工艺,其特征在于,所述初级筛分组件包括两个第一轮型固定件和若干个横杆;两个第一轮型固定件固定在转轴上,且分别位于入料端和出料端的位置;各横杆两端分别固定在两个第一轮型固定件上,且沿第一轮型固定件的外环面等距分布设置;其中,相邻两个横杆之间的间距大于筒状滤网上的最大滤网孔径;所述次级筛分组件包括两个第二轮型固定件和所述筒状滤网;两个第二轮型固定件通过轴承分别安装在入料端和出料端位置的转轴上,且入料端和出料端的第二轮型固定件均位于所述第一轮型固定件的外侧;所述筒状滤网的两端分别与入料端和出料端的第二轮型固定件的外环固定连接。

5.根据权利要求4所述的实心页岩砖的烧制工艺,其特征在于,所述驱动机构包括:驱动电机、双出轴减速机和传动组件;所述驱动电机和所述双出轴减速机均固定安装在所述机架上,所述双出轴减速机的第一驱动轴与所述转轴驱动连接,所述双出轴减速机的第二驱动轴与所述传动组件的一端连接,该传动组件的另一端与入料端的所述第二轮型固定件连接;所述驱动电机与所述减速机驱动连接,以通过减速机分别驱动所述初级筛分组件和次级筛分组件转动;其中,所述传动组件包括第一齿轮和第二齿轮;所述第一齿轮与所述第二驱动轴驱动连接,第二齿轮通过轴承安装在所述转轴上,且与入料端的所述第二轮型固定件固定连接,所述第一齿轮和所述第二齿轮之间齿合连接;其中,所述第一驱动轴包括第一驱动子轴和第二驱动子轴,第一驱动子轴和第二驱动子轴之间设置有缓冲件;该缓冲件由至少两个回形针形状的环形件交错构成,缓冲件的两端分别与第一驱动子轴和第二驱动子轴正对的两端固定连接,以使第一驱动子轴和第二驱动子轴之间存在缓冲间隙。

6.根据权利要求2所述的实心页岩砖的烧制工艺,其特征在于,所述页岩原料筛分装置还包括磁性金属吸附机构;该磁性金属吸附机构包括:磁性金属收集槽、电磁铁和永久磁铁,所述磁性金属收集槽包括至少两个,分别设置在所述分料机构的两侧,该磁性金属收集槽的开口朝向筒状滤网的方向,磁性金属收集槽的内部设置有永久磁铁;所述电磁铁设置在所述筒状滤网的外表面上,用于在滚筒机构转筒时通电对磁性金属进行吸附,并在经过所述磁性金属收集槽时断电失磁,以由磁性金属收集槽中的永久磁铁将磁性金属吸附。

7.根据权利要求1所述的实心页岩砖的烧制工艺,其特征在于,所述步骤s1中,大粒径的页岩粉料的粒径大小为:0.9mm~2.0mm;中粒径的页岩粉料的粒径大小为:0.2mm~0.9mm;小粒径的页岩粉料的粒径大小为:小于0.2mm;

8.根据权利要求1所述的实心页岩砖的烧制工艺,其特征在于,所述步骤s3中,焙烧窑炉包括进料区、烧制区和出料区,进料区设置有进口闸门,靠近烧制区的一侧设置有进口侧保温闸门,出料区设置有出口闸门,靠近烧制区的一侧设置有出口侧保温闸门;烧制区靠近进料区一侧的两端均设置有抽风机,烧制区靠近出料区一侧的两端均设置有送风机,烧制区靠近出料区一侧的位置设置有抽热管道;烧制区中沿窑车输送平台的运动方向,依次划分有预热带、高温带和冷却带;窑车输送平台贯通设置在进料区、烧制区、出料区内,所述实心页岩砖坯和实心煤矸石砖坯堆放在窑车输送平台上,以由窑车输送平台将砖坯依次输送到各区域。

9.根据权利要求8所述的实心页岩砖的烧制工艺,其特征在于,所述步骤s3具体包括:

10.一种实心页岩砖,其特征在于,包括:利用如权利要求1-9所述的实心页岩砖的烧制工艺制备而成。


技术总结
本发明提供了一种实心页岩砖的烧制工艺及实心页岩砖,涉及建筑材料制造技术领域,该实心页岩砖的烧制工艺包括:步骤S1:利用页岩原料筛分装置进行粉料筛料,得到预设的大、中、小三种粒径大小的页岩粉料;步骤S2:按照三种粒径页岩粉料的配比,将页岩粉料混合搅拌后压制成实心页岩砖坯;步骤S3:将实心页岩砖坯堆放在实心煤矸石砖坯之间送入焙烧窑炉中,且实心页岩砖坯和实心煤矸石砖坯之间预留间隙,以利用实心煤矸石砖坯自燃的外焰热量烧制实心页岩砖坯。本方案通过煤矸石砖坯自燃夹烧的方式烧制实心页岩砖,降低页岩砖烧制的能耗,进而降低页岩砖的生产成本,而且烧制而成的实心页岩砖密度大、强度高、隔音性能好。

技术研发人员:王振韬
受保护的技术使用者:宁夏中节能新材料有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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